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    2022届湖南省长沙市长郡中学高三(下)一模考物理试卷(word版)
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    2022届湖南省长沙市长郡中学高三(下)一模考物理试卷(word版)

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    这是一份2022届湖南省长沙市长郡中学高三(下)一模考物理试卷(word版),共26页。试卷主要包含了4mgB等内容,欢迎下载使用。

    长郡中学2022届模拟试卷(一)
    物 理
    注意事项:
    1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
    2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
    3.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
    一、选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
    1. 在近代物理发展的过程中,实验和理论相互推动,促进了人们对世界的认识。对下列实验描述正确的是( )


    A. 甲图的理论,可以很好的解释氢原子光谱的规律
    B. 汤姆孙通过乙图所示的气体放电管发现了电子,即β射线
    C. 丙图放射源产生的三种射线中,射线1是β射线
    D. 丁图所示为光电效应实验,验电器因为带上负电指针张开
    2. 如图所示,甲、乙两辆汽车并排沿平直路面向前行驶,两车车顶O1、O2两位置都装有蓝牙设备,这两个蓝牙设备在5m以内时能够实现通信。t=0时刻,甲、乙两车刚好位于图示位置,此时甲车的速度为4m/s,乙车的速度为1m/s,O1、O2的距离为3m。从该时刻起甲车以1m/s2的加速度做匀减速运动直至停下,乙车保持原有速度做匀速直线运动。忽略信号传递时间,从t=0时刻起,甲、乙两车能利用蓝牙通信的时间为(  )

    A 2s B. 10s C. 16s D. 20s
    3. 如图所示,直角三角形金属框abc电阻为R,ab边长为L,bc边长为L。金属框绕ab边以角速度逆时针转动,空间中存在磁感应强度大小为B的匀强磁场。下列说法正确的是(  )

    A. 若磁场方向平行ab边向上,金属框中没有感应电流,bc间电势差也为0
    B. 若磁场方向垂直纸面向里,图示时刻金属框中的感应电流最大
    C. 若磁场方向垂直纸面向里,从图示时刻开始至金属框转过的过程中,流经金属框的电量为
    D. 若磁场方向垂直纸面向里,从图示时刻开始至金属框转过的过程中,金属框中产生的焦耳热为
    4. 如图所示,“V”形槽各处所用材料完全相同,两侧面夹角可以调节,槽的棱与水平面的夹角为37°,两侧面与水平面的夹角相同。圆柱形工件放在“V”形槽中,当“V”形槽两侧面的夹角为60°时,工件恰好能匀速下滑。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2。则当“V”形槽两侧面的夹角90°时,工件下滑的加速度大小为(  )


    A. 3m/s2 B. 2m/s2
    C. D.
    5. 我国快舟一号甲运载火箭以“一箭双星”方式成功将“行云二号”卫星发射升空,卫星进入预定轨道。如图所示,设地球半径为R,地球表面的重力加速度为g0,卫星在半径为R的近地圆形轨道I上运动,到达轨道的A点时点火变轨进人椭圆轨道Ⅱ,到达轨道的远地点B时,再次点火进入轨道半径为4R的圆形轨道Ⅲ绕地球做圆周运动,设卫星质量保持不变。则(  )

    A. 卫星在轨道Ⅱ向轨道Ⅲ变轨时火箭需在B点点火向前喷气加速
    B. 飞船在轨道Ⅱ上稳定飞行经过A、B点速度之比为
    C. 卫星在轨道I、Ⅲ上相同时间扫过的面积相同
    D. 卫星在轨道Ⅱ上A点速率大于第一宇宙速度
    6. 如图,足够长的光滑平行金属直导轨固定在水平面上,左侧轨道间距为2d,右侧轨道间距为d。轨道处于竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。质量为2m、有效电阻为2R的金属棒a静止在左侧轨道上,质量为m、有效电阻为R的金属棒b静止在右侧轨道上。现给金属棒a一水平向右的初速度,经过一段时间后两金属棒达到稳定状态。已知两金属棒运动过程中始终相互平行且与导轨良好接触,导轨电阻忽略不计,金属棒a始终在左侧轨道上运动,则下列说法正确的是(  )

    A. 整个运动过程中a、b两棒组成的系统动量守恒
    B. 达到稳定状态时,a、b两棒的速度之比为2:1
    C. 金属棒b稳定时的速度大小为
    D. 整个运动过程中金属棒a产生的焦耳热为
    二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
    7. 如图所示,质量分别为2m和m的A、B两物块放在倾角为37°的斜面上,用绕过动滑轮的细线连接,给动滑轮施加一个沿斜面向上的拉力F,A、B两物块均处于静止状态,连接两物块的细线均平行于斜面,不计滑轮的质量,两物块与斜面间的动摩擦因数均为0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,下列说法正确的是( )

    A. F的最小值为0.4mg B. F的最小值为0.8mg
    C. 逐渐增大拉力F,A先滑动 D. 逐渐增大拉力F,B先滑动
    8. 如图所示,一长为L的轻杆下端固定一质量为m的小球,上端连在光滑水平轴O上,轻杆可绕水平轴在竖直平面内运动。当小球在最低点时给它一个水平初速度,小球刚好能做完整的圆周运动。不计空气阻力,重力加速度为g。则下列判断正确的是(  )

    A. 除最高点外,小球做完整圆周运动的过程中仅有一处合力指向圆心
    B. 小球初速度大小为
    C. 杆的力为0时,小球的速度大小为
    D. 杆的力为0时,小球的速度大小为
    9. 如图,质量为m、带电荷量为q的质子(不计重力)在匀强电场中运动,先后经过水平虚线上A、B两点时的速度大小分别为、,方向分别与AB成斜向上、斜向下,已知AB=L,则(  )

    A. 质子从A到B的运动为匀变速运动
    B. 场强大小为
    C. 质子从A点运动到B点所用的时间为
    D. 质子的最小速度为
    10. 如图所示,倾角为的固定斜面AB段粗糙,BP段光滑,一轻弹簧下端固定于斜面底端P点,弹簧处于原长时上端位于B点,质量为m的物体(可视为质点)从A点由静止释放,将弹簧压缩后恰好能回到AB的中点Q。已知A、B间的距离为x,重力加速度为g,则(  )

    A. 物体由A点运动至最低点的过程中加速度先不变后减小为零,再反向增大直至速度减为零
    B. 物体与AB段的动摩擦因数
    C. 物体在整个运动过程中克服摩擦力做的功为
    D. 物体第13次经过B点时,物体在AB段运动经过的路程为
    三、非选择题:共56分。第11~14题为必考题,每个试题考生都必须作答。第15~16题为选考题,考生根据要求作答。
    (一)必考题:共43分。
    11. 某同学设计了如图甲所示的实验装置验证水平方向动量守恒定律,所用器材:气垫导轨、带四分之一圆弧轨道的滑块(水平长度L)、光电门、金属小球、游标卡尺、天平等。
    (1)实验步骤如下:
    ①按照如图甲所示,将光电门A固定在滑块左端,用天平测得滑块和光电门A的总质量为M,光电门B固定在气垫导轨的右侧。
    ②用天平称得金属球的质量为m,用20分度游标卡尺测金属球的直径,示数如图乙所示,小球的直径d=________cm。
    ③开动气泵,调节气垫导轨水平,让金属小球从C点静止释放。A、B光电门的遮光时间
    分别为△t1、△t2(光电门B开始遮光时小球已离开滑块)。

    (2)验证M、m系统水平方向动量守恒________(填“需要”或“不需要”)保证滑块的上表面光滑。
    (3)如图验证M、m系统水平方向动量守恒,只需验证________成立即可(用M、m、d、L、△t1、△t2表示)。
    12. 某同学要将量程为3mA的毫安表G改装成量程为30mA的电流表。他先测量出毫安表G的内阻,然后对电表进行改装,最后再利用一标准毫安表对改装后的电流表进行校准,可供选择的器材如下:毫安表头G(量程3mA,内阻约为几百欧姆)
    A.滑动变阻器R1(0~1kΩ);
    B.滑动变阻器R2(0~10kΩ);
    C.电阻箱R(0~9999.9Ω);
    D.电源E1(电动势约为1.5V);
    E.电源E2(电动势约为9V);开关、导线若干具体实验步骤如下:
    ①按电路原理图a连接电路;
    ②将滑动变阻器的阻值调到最大,闭合开关S1后调节滑动变阻器的阻值,使毫安表G的指针满偏;
    ③闭合S2,保持滑动变阻器不变,调节电阻箱的阻值,使毫安表G的指针偏转到量程的三分之一位置;
    ④记下电阻箱的阻值

    回答下列问题:
    (1)为减小实验误差,实验中电源应选用________(填器材前的字母),滑动变阻器应选用________(填器材前的字母);
    (2)如果按正确操作步骤测得电阻箱的阻值为90.0Ω,则毫安表G内阻的测量值Rg=________Ω,与毫安表内阻的真实值Rg'相比,Rg________(填“>”“=”或“<”)Rg';
    (3)若按照第(2)问测算的Rg,将上述毫安表G并联一个定值电阻R改装成量程为30mA的电流表,接着该同学对改装后的电表按照图b所示电路进行校准,当标准毫安表的示数为16.0mA时,改装表的指针位置如图c所示,由此可以推测出改装的电表量程不是预期值,要想达到实验目的,无论测得的内阻值是否正确,都不必重新测量,只需要将定值电阻R换成一个阻值为kR的电阻即可,其中k=________;
    (4)若用该电流表量程3mA,内阻按照第(2)问测算的Rg按正确的步骤改装成欧姆表并测标准电阻Rx的阻值时(如图d),理论上其测量结果与标准电阻Rx实际阻值相比较________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
    13. 如图所示,水平面上有一质量m=3 kg的小车,其右端固定一水平轻质弹簧,弹簧左端连接一质量m0=2kg的小物块,小物块与小车一起以v0=4m/s的速度向右运动,与静止在水平面上质量M=1kg的小球发生弹性碰撞,碰撞时间极短,弹簧始终在弹性限度内,忽略一切摩擦阻力。求:
    (1)小车与小球碰撞后小球的速度大小;
    (2)从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短的过程中,弹簧弹力对小物块的冲量;
    (3)若从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短用时2s,试写出小车在这2s内的位移x与弹簧最大形变量l的关系式。

    14. 显像管电视机已渐渐退出了历史的舞台,但其利用磁场控制电荷运动的方法仍然被广泛应用。如图为一磁场控制电子运动的示意图,大量质量为m,电荷量为e(e>0)的电子从P点飘进加速电压为U的极板,加速后的电子从右极板的小孔沿中心线射出,一圆形匀强磁场区域,区域半径为R,磁感应强度大小,方向垂直于纸面向里,其圆心O1位于中心线上,在O1右侧2R处有一垂直于中心线的荧光屏,其长度足够大,屏上O2也位于中心线上,不计电子进电场时的初速度及它们间的相互作用,R,U,m,e为已知量。求:
    (1)电子在磁场中运动时的半径r;
    (2)电子从进入磁场到落在荧光屏上的运动时间;
    (3)若圆形磁场区域可由图示位置沿y轴向上或向下平移,则圆形区域向哪个方向平移多少距离时,电子在磁场中的运动时间最长?并求此情况下粒子打在荧光屏上位置离O2的距离。


    (二)选考题:共13分。请考生从两道题中任选一题作答。如果多做,则按第一题计分。
    [物理――选修3―3]
    15. 下列说法正确的是(  )
    A. 某冰水混合物的温度为0℃,则其分子的平均动能为零
    B. 一定量的某理想气体温度升高时,内能一定增大
    C. 一定质量的理想气体,温度升高时,分子平均动能增大,气体的压强不一定增大
    D. 气体如果失去了容器的约束就会散开,原因是气体分子之间斥力大于引力
    E. 热量可以从低温物体向高温物体传递
    16. 如图所示,竖直放置的绝热圆形气缸内有两组固定于气缸壁的卡环。质量为m的活塞CD放置在体积可忽略的下卡环上,与位于上卡环下方的轻质活塞AB通过轻质弹簧相连。圆形气缸右壁离AB不远处有一小狭缝与外界大气相通,活塞CD下方封闭了长度为L的一定质量的理想气体。初始时刻,封闭气体的温度为,压强为,两个活塞都静止,且AB与上卡环接触但无挤压。现对封闭气体缓慢加热,若上卡环所能承受的最大竖直压力为,外界大气压强为,弹簧的劲度系数,活塞CD的运动可视为缓慢的,且最终不会到达小狭缝所在位置,重力加速度为g,两个活塞的横截面积均为S,则要使上卡环能安全使用。求:
    (1)气缸内封闭气体的最高温度;
    (2)若封闭气体的温度达到了最高温度,求全过程外界对封闭气体所做的功。


    [物理――选修3―4]
    17. 如图所示,在均匀介质中,位于x=−10m和x=10m处两波源S1和S2沿y轴方向不断振动,在x轴上形成两列振幅均为4cm、波速均为2m/s的相向传播的简谐横波,t=0时刻的波形如图,下列说法正确的是(  )

    A. t=0到t=4s,x=8m的质点向左运动了8m
    B. t=4s时,两列波在x=−1m处相遇,且此后x=−1m处位移始终为0
    C. t=0到t=3s,x=−9.5m处的质点运动的路程为24cm
    D. 形成稳定干涉图样后,x轴上两波源间(不含波源)有9个振动加强点
    E. 两列波都传递到x=0处后,因x=0处为加强点,所以此处位移始终为8cm
    18. 大部分高层建筑都会采用断桥铝窗,隔热隔音效果好,也提高了建筑内的采光率,断桥铝窗一般都是用中空玻璃,如图甲所示。某一断桥铝窗其剖面及尺寸示意图如图乙所示,双层中空玻璃由两层玻璃加密封框架,形成一个夹层空间,隔层充入干燥空气,每单层玻璃厚度为d,夹层宽度为l,一光束沿与玻璃垂直面成i=53°角从墙外经双层中空玻璃射入室内(光束与玻璃剖面在同一平面上),光线通过玻璃后入射光线与出射光线会有一个偏移量(两光线垂直距离),玻璃折射率,光在空气中的速度近似为c,sin53°=0.8,cos53°=0.6。求:
    (1)这束光通过中空玻璃从室外到室内的偏移量h;
    (2)这束光通过中空玻璃从室外到室内的时间t。


























    长郡中学2022届模拟试卷(一)
    物 理
    注意事项:
    1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
    2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
    3.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
    一、选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
    1. 在近代物理发展的过程中,实验和理论相互推动,促进了人们对世界的认识。对下列实验描述正确的是( )


    A. 甲图的理论,可以很好的解释氢原子光谱的规律
    B. 汤姆孙通过乙图所示的气体放电管发现了电子,即β射线
    C. 丙图放射源产生的三种射线中,射线1是β射线
    D. 丁图所示为光电效应实验,验电器因为带上负电指针张开
    【答案】A
    2. 如图所示,甲、乙两辆汽车并排沿平直路面向前行驶,两车车顶O1、O2两位置都装有蓝牙设备,这两个蓝牙设备在5m以内时能够实现通信。t=0时刻,甲、乙两车刚好位于图示位置,此时甲车的速度为4m/s,乙车的速度为1m/s,O1、O2的距离为3m。从该时刻起甲车以1m/s2的加速度做匀减速运动直至停下,乙车保持原有速度做匀速直线运动。忽略信号传递时间,从t=0时刻起,甲、乙两车能利用蓝牙通信的时间为(  )

    A. 2s B. 10s C. 16s D. 20s
    【答案】B
    3. 如图所示,直角三角形金属框abc电阻为R,ab边长为L,bc边长为L。金属框绕ab边以角速度逆时针转动,空间中存在磁感应强度大小为B的匀强磁场。下列说法正确的是(  )

    A. 若磁场方向平行ab边向上,金属框中没有感应电流,bc间电势差也为0
    B. 若磁场方向垂直纸面向里,图示时刻金属框中的感应电流最大
    C. 若磁场方向垂直纸面向里,从图示时刻开始至金属框转过的过程中,流经金属框的电量为
    D. 若磁场方向垂直纸面向里,从图示时刻开始至金属框转过的过程中,金属框中产生的焦耳热为
    【答案】D
    4. 如图所示,“V”形槽各处所用材料完全相同,两侧面夹角可以调节,槽的棱与水平面的夹角为37°,两侧面与水平面的夹角相同。圆柱形工件放在“V”形槽中,当“V”形槽两侧面的夹角为60°时,工件恰好能匀速下滑。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2。则当“V”形槽两侧面的夹角90°时,工件下滑的加速度大小为(  )


    A. 3m/s2 B. 2m/s2
    C. D.
    【答案】C
    5. 我国快舟一号甲运载火箭以“一箭双星”方式成功将“行云二号”卫星发射升空,卫星进入预定轨道。如图所示,设地球半径为R,地球表面的重力加速度为g0,卫星在半径为R的近地圆形轨道I上运动,到达轨道的A点时点火变轨进人椭圆轨道Ⅱ,到达轨道的远地点B时,再次点火进入轨道半径为4R的圆形轨道Ⅲ绕地球做圆周运动,设卫星质量保持不变。则(  )

    A. 卫星在轨道Ⅱ向轨道Ⅲ变轨时火箭需在B点点火向前喷气加速
    B. 飞船在轨道Ⅱ上稳定飞行经过A、B点速度之比为
    C. 卫星在轨道I、Ⅲ上相同时间扫过的面积相同
    D. 卫星在轨道Ⅱ上A点的速率大于第一宇宙速度
    【答案】D
    6. 如图,足够长的光滑平行金属直导轨固定在水平面上,左侧轨道间距为2d,右侧轨道间距为d。轨道处于竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。质量为2m、有效电阻为2R的金属棒a静止在左侧轨道上,质量为m、有效电阻为R的金属棒b静止在右侧轨道上。现给金属棒a一水平向右的初速度,经过一段时间后两金属棒达到稳定状态。已知两金属棒运动过程中始终相互平行且与导轨良好接触,导轨电阻忽略不计,金属棒a始终在左侧轨道上运动,则下列说法正确的是(  )

    A. 整个运动过程中a、b两棒组成的系统动量守恒
    B. 达到稳定状态时,a、b两棒的速度之比为2:1
    C. 金属棒b稳定时的速度大小为
    D. 整个运动过程中金属棒a产生的焦耳热为
    【答案】D
    二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
    7. 如图所示,质量分别为2m和m的A、B两物块放在倾角为37°的斜面上,用绕过动滑轮的细线连接,给动滑轮施加一个沿斜面向上的拉力F,A、B两物块均处于静止状态,连接两物块的细线均平行于斜面,不计滑轮的质量,两物块与斜面间的动摩擦因数均为0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,下列说法正确的是( )

    A. F的最小值为0.4mg B. F的最小值为0.8mg
    C. 逐渐增大拉力F,A先滑动 D. 逐渐增大拉力F,B先滑动
    【答案】BD
    8. 如图所示,一长为L的轻杆下端固定一质量为m的小球,上端连在光滑水平轴O上,轻杆可绕水平轴在竖直平面内运动。当小球在最低点时给它一个水平初速度,小球刚好能做完整的圆周运动。不计空气阻力,重力加速度为g。则下列判断正确的是(  )

    A. 除最高点外,小球做完整圆周运动的过程中仅有一处合力指向圆心
    B. 小球的初速度大小为
    C. 杆的力为0时,小球的速度大小为
    D. 杆的力为0时,小球的速度大小为
    【答案】AC
    9. 如图,质量为m、带电荷量为q的质子(不计重力)在匀强电场中运动,先后经过水平虚线上A、B两点时的速度大小分别为、,方向分别与AB成斜向上、斜向下,已知AB=L,则(  )

    A. 质子从A到B的运动为匀变速运动
    B. 场强大小为
    C. 质子从A点运动到B点所用的时间为
    D. 质子的最小速度为
    【答案】ABD
    10. 如图所示,倾角为的固定斜面AB段粗糙,BP段光滑,一轻弹簧下端固定于斜面底端P点,弹簧处于原长时上端位于B点,质量为m的物体(可视为质点)从A点由静止释放,将弹簧压缩后恰好能回到AB的中点Q。已知A、B间的距离为x,重力加速度为g,则(  )

    A. 物体由A点运动至最低点的过程中加速度先不变后减小为零,再反向增大直至速度减为零
    B. 物体与AB段的动摩擦因数
    C. 物体在整个运动过程中克服摩擦力做的功为
    D. 物体第13次经过B点时,物体在AB段运动经过的路程为
    【答案】BCD
    三、非选择题:共56分。第11~14题为必考题,每个试题考生都必须作答。第15~16题为选考题,考生根据要求作答。
    (一)必考题:共43分。
    11. 某同学设计了如图甲所示的实验装置验证水平方向动量守恒定律,所用器材:气垫导轨、带四分之一圆弧轨道的滑块(水平长度L)、光电门、金属小球、游标卡尺、天平等。
    (1)实验步骤如下:
    ①按照如图甲所示,将光电门A固定在滑块左端,用天平测得滑块和光电门A的总质量为M,光电门B固定在气垫导轨的右侧。
    ②用天平称得金属球的质量为m,用20分度游标卡尺测金属球的直径,示数如图乙所示,小球的直径d=________cm。
    ③开动气泵,调节气垫导轨水平,让金属小球从C点静止释放。A、B光电门的遮光时间
    分别为△t1、△t2(光电门B开始遮光时小球已离开滑块)。

    (2)验证M、m系统水平方向动量守恒________(填“需要”或“不需要”)保证滑块的上表面光滑。
    (3)如图验证M、m系统水平方向动量守恒,只需验证________成立即可(用M、m、d、L、△t1、△t2表示)。
    【答案】 ①. 1.300cm ②. 不需要 ③.
    12. 某同学要将量程为3mA的毫安表G改装成量程为30mA的电流表。他先测量出毫安表G的内阻,然后对电表进行改装,最后再利用一标准毫安表对改装后的电流表进行校准,可供选择的器材如下:毫安表头G(量程3mA,内阻约为几百欧姆)
    A.滑动变阻器R1(0~1kΩ);
    B.滑动变阻器R2(0~10kΩ);
    C.电阻箱R(0~9999.9Ω);
    D.电源E1(电动势约为1.5V);
    E.电源E2(电动势约为9V);开关、导线若干具体实验步骤如下:
    ①按电路原理图a连接电路;
    ②将滑动变阻器的阻值调到最大,闭合开关S1后调节滑动变阻器的阻值,使毫安表G的指针满偏;
    ③闭合S2,保持滑动变阻器不变,调节电阻箱的阻值,使毫安表G的指针偏转到量程的三分之一位置;
    ④记下电阻箱的阻值

    回答下列问题:
    (1)为减小实验误差,实验中电源应选用________(填器材前的字母),滑动变阻器应选用________(填器材前的字母);
    (2)如果按正确操作步骤测得电阻箱的阻值为90.0Ω,则毫安表G内阻的测量值Rg=________Ω,与毫安表内阻的真实值Rg'相比,Rg________(填“>”“=”或“<”)Rg';
    (3)若按照第(2)问测算的Rg,将上述毫安表G并联一个定值电阻R改装成量程为30mA的电流表,接着该同学对改装后的电表按照图b所示电路进行校准,当标准毫安表的示数为16.0mA时,改装表的指针位置如图c所示,由此可以推测出改装的电表量程不是预期值,要想达到实验目的,无论测得的内阻值是否正确,都不必重新测量,只需要将定值电阻R换成一个阻值为kR的电阻即可,其中k=________;
    (4)若用该电流表量程3mA,内阻按照第(2)问测算的Rg按正确的步骤改装成欧姆表并测标准电阻Rx的阻值时(如图d),理论上其测量结果与标准电阻Rx实际阻值相比较________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
    【答案】 ①. E ②. B ③. 180 ④. < ⑤. ⑥. 相等
    13. 如图所示,水平面上有一质量m=3 kg的小车,其右端固定一水平轻质弹簧,弹簧左端连接一质量m0=2kg的小物块,小物块与小车一起以v0=4m/s的速度向右运动,与静止在水平面上质量M=1kg的小球发生弹性碰撞,碰撞时间极短,弹簧始终在弹性限度内,忽略一切摩擦阻力。求:
    (1)小车与小球碰撞后小球的速度大小;
    (2)从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短的过程中,弹簧弹力对小物块的冲量;
    (3)若从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短用时2s,试写出小车在这2s内的位移x与弹簧最大形变量l的关系式。

    (1)小车与小球碰撞过程中,动量与机械能均守恒,有

    解得


    (2)当弹簧被压缩到最短时,根据动量守恒定律有

    解得

    设碰撞后瞬间到弹簧最短的过程,弹簧弹力对小物块的冲量为I,根据动量定理有

    解得

    负号表示方向向左
    (3)小车碰撞结束到弹簧被压缩最短的过程中,设小物块速度为,小车速度为,由动量守恒,有

    任取一段极短时间Δt均有

    累加求和后,有



    联立两式,解得

    14. 显像管电视机已渐渐退出了历史的舞台,但其利用磁场控制电荷运动的方法仍然被广泛应用。如图为一磁场控制电子运动的示意图,大量质量为m,电荷量为e(e>0)的电子从P点飘进加速电压为U的极板,加速后的电子从右极板的小孔沿中心线射出,一圆形匀强磁场区域,区域半径为R,磁感应强度大小,方向垂直于纸面向里,其圆心O1位于中心线上,在O1右侧2R处有一垂直于中心线的荧光屏,其长度足够大,屏上O2也位于中心线上,不计电子进电场时的初速度及它们间的相互作用,R,U,m,e为已知量。求:
    (1)电子在磁场中运动时的半径r;
    (2)电子从进入磁场到落在荧光屏上的运动时间;
    (3)若圆形磁场区域可由图示位置沿y轴向上或向下平移,则圆形区域向哪个方向平移多少距离时,电子在磁场中的运动时间最长?并求此情况下粒子打在荧光屏上位置离O2的距离。


    (1)设电子在电场中加速获得的速度v,由动能定理得

    电子在磁场中做匀速圆周运动时,由牛顿第二定律



    解得

    (2)由左手定则判断出电子圆周运动的圆心在中心线下方,设速度偏向角及轨迹圆弧对应的圆心角为,出磁场后打到荧光屏的M点


    由几何关系可知

    解得



    电子在磁场中的运动时间为

    电子飞出磁场后的运动时间为

    则电子从进磁场到落在荧光屏上的运动时间为

    (3)易知,当粒子射入和射出两点连线为圆形磁场直径时,时间最长,如图,当磁场由图示位置沿y轴负向平移时,电子从C点进入磁场,从D点出磁场,做圆周运动的圆心为,速度偏向角及轨迹圆弧对应的圆心角为,出磁场后打到荧光屏的N点,CD为圆形区域的直径。的延长线交中心线于F


    由几何关系可知




    解得

    故磁场沿y轴负向平移时电子在磁场中运动时间最久,又


    解得

    (二)选考题:共13分。请考生从两道题中任选一题作答。如果多做,则按第一题计分。
    [物理――选修3―3]
    15. 下列说法正确的是(  )
    A. 某冰水混合物的温度为0℃,则其分子的平均动能为零
    B. 一定量的某理想气体温度升高时,内能一定增大
    C. 一定质量的理想气体,温度升高时,分子平均动能增大,气体的压强不一定增大
    D. 气体如果失去了容器的约束就会散开,原因是气体分子之间斥力大于引力
    E. 热量可以从低温物体向高温物体传递
    【答案】BCE
    16. 如图所示,竖直放置的绝热圆形气缸内有两组固定于气缸壁的卡环。质量为m的活塞CD放置在体积可忽略的下卡环上,与位于上卡环下方的轻质活塞AB通过轻质弹簧相连。圆形气缸右壁离AB不远处有一小狭缝与外界大气相通,活塞CD下方封闭了长度为L的一定质量的理想气体。初始时刻,封闭气体的温度为,压强为,两个活塞都静止,且AB与上卡环接触但无挤压。现对封闭气体缓慢加热,若上卡环所能承受的最大竖直压力为,外界大气压强为,弹簧的劲度系数,活塞CD的运动可视为缓慢的,且最终不会到达小狭缝所在位置,重力加速度为g,两个活塞的横截面积均为S,则要使上卡环能安全使用。求:
    (1)气缸内封闭气体最高温度;
    (2)若封闭气体的温度达到了最高温度,求全过程外界对封闭气体所做的功。


    (1)当弹簧对AB竖直向上的压力大小为时,CD已经离开下卡环,弹簧设形变量为,满足关系

    代入数据,则有

    则此时封闭气体的压强为,由CD的受力可知

    则有

    对封闭气体,设温度为T,则由气体状态方程为

    可得

    (2)由题可知,弹簧初始状态原长。设CD恰好上升时气体压强为,对CD由受力分析可知

    则有

    外界对封闭气体做功为

    [物理――选修3―4]
    17. 如图所示,在均匀介质中,位于x=−10m和x=10m处的两波源S1和S2沿y轴方向不断振动,在x轴上形成两列振幅均为4cm、波速均为2m/s的相向传播的简谐横波,t=0时刻的波形如图,下列说法正确的是(  )

    A. t=0到t=4s,x=8m的质点向左运动了8m
    B. t=4s时,两列波在x=−1m处相遇,且此后x=−1m处位移始终为0
    C. t=0到t=3s,x=−9.5m处的质点运动的路程为24cm
    D. 形成稳定干涉图样后,x轴上两波源间(不含波源)有9个振动加强点
    E. 两列波都传递到x=0处后,因为x=0处为加强点,所以此处位移始终为8cm
    【答案】BCD
    【解析】
    【详解】A.质点不随着波形的传播沿x轴运动,只会沿轴运动,A错误;
    B.处相遇减弱点,振幅相同,此后处位移始终为0,B正确;
    C.根据波形图可知

    t=0到t=3s为1.5T,路程为6A=24cm,C正确;
    D.两波源振动同步,振动加强点满足波程差

    其中n=1,2,…,即两波源间(不含波源)有9个振动加强点,如图坐标、、、、0、2、4、6、8(单位:m)共9个点,D正确;
    E.两列波都传递到x=0处后,因为x=0处为加强点,但是加强点位移不始终为8cm,E错误。
    故选BCD。
    18. 大部分高层建筑都会采用断桥铝窗,隔热隔音效果好,也提高了建筑内的采光率,断桥铝窗一般都是用中空玻璃,如图甲所示。某一断桥铝窗其剖面及尺寸示意图如图乙所示,双层中空玻璃由两层玻璃加密封框架,形成一个夹层空间,隔层充入干燥空气,每单层玻璃厚度为d,夹层宽度为l,一光束沿与玻璃垂直面成i=53°角从墙外经双层中空玻璃射入室内(光束与玻璃剖面在同一平面上),光线通过玻璃后入射光线与出射光线会有一个偏移量(两光线垂直距离),玻璃折射率,光在空气中的速度近似为c,sin53°=0.8,cos53°=0.6。求:
    (1)这束光通过中空玻璃从室外到室内的偏移量h;
    (2)这束光通过中空玻璃从室外到室内的时间t。

    【答案】(1) ;(2)
    【解析】
    【详解】(1)画出这束光的光路图如图所示,

    根据折射定律

    由几何知识可知

    光束进入第一层玻璃的偏移量

    这束光通过每层玻璃的偏移量相等,所以从室外到室内的偏移量

    故得

    将数据代入可得

    (2)光在玻璃中的传播速度

    由几何知识得

    所以光通过中空玻璃从室外到室内的时间为


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